1、课题实验:研究平抛运动学习目标1用实验的方法描出平抛运动的轨迹2判断平抛运动的轨迹是否为抛物线3根据平抛运动的轨迹求其初速度学习重点用实验的方法描出平抛运动的轨迹判断平抛运动的轨迹是否为抛物线学习难点根据平抛运动的轨迹求其初速度小卷重点用实验的方法描出平抛运动的轨迹判断平抛运动的轨迹是否为抛物线自主预习一、实验目的1用实验的方法描出平抛运动的轨迹2判断平抛运动的轨迹是否为抛物线3根据平抛运动的轨迹求其初速度二、实验原理1描绘轨迹使小球做平抛运动,利用描迹法描绘出小球的运动轨迹,利用数学方法判断这个轨迹是不是抛物线,即yax2.2计算初速度v0建立坐标系,测出轨迹曲线上任一点的坐标x和y,根据公
2、式xv0t和ygt2,即可求得初速度v0x. 三、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺四、实验操作1安装、调整斜槽将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示2 调整木板,确定坐标原点用图钉将坐标纸固定于竖直木板上,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的水平投影点O,O点即为坐标原点;利用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,过O点画出水平向右的x轴3描点将小球从斜槽上某一点由静止滚下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定
3、平抛运动小球所经过的某一位置,然后让小球由斜槽同一点自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点同理,确定其他各点的位置4描绘出平抛运动的轨迹取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连接起来,即得到小球做平抛运动的轨迹五、数据处理1判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示,在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3把线段OA1的长度记为l,则OA22l,OA33l,由A1、A2、A3向下作垂线,与轨迹交点记为M1、M2、M3若轨迹是一条抛物线,则各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有yax2的形式(a是一个待定的常量)2计算初速度在小球平抛运动轨迹上
4、选取分布均匀的六个点A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式ygt2和xv0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值.六、误差分析1斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动2确定小球运动的位置时不准确3量取轨迹上各点坐标时不准确七、注意事项1实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端任一位置,看其是否能静止)2方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直3小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下4坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点5
5、小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜6在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度 练习1:(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是_A 游标卡尺B秒表 C坐标纸 D天平 E弹簧测力计 F重垂线 G.刻度尺(2)实验中,下列说法正确的是()A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑C要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些D斜槽轨道末端可以不水平练习2:在“研究平抛物体的运动”的实验中,得到的轨迹如图所示其中O点为平抛运动的起点根据平抛运动的规律及图中给出的
6、数据,可计算出小球平抛的初速度v0_m/s.练习3:小张同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验(1)实验时下列哪些操作是必须的:_(填序号)将斜槽轨道的末端调成水平用天平称出小球的质量每次都要让小球从同一位置由静止开始运动(2)实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离x20.00 cm的三点A、B、C,如图乙所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为y110.00 cm,y220.00 cm.小球运动过程中所受空气阻力忽略不计请你根据以上数据帮助他计算出小球的初速度:v0_m/s.(g取10 m/s2)练习4:
7、图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_a安装斜槽轨道,使其末端保持水平b每次小球释放的初始位置可以任意选择c每次小球应从同一高度由静止释放d为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接(2) 实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_(3) 图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,则得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm、y2为45.0 cm,A、B两点水平间
8、距x为40.0 cm.则平抛小球的初速度v0为_ m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0 cm,则小球在C点的速度vC为_m/s.(结果保留两位有效数字,g取10 m/s2)练习5:在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A.将木板向远离槽口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B.将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x10.00 cm,A、B间距离y14.78 cm,B、C间距离y214.82 cm,g取9.8 m/s2.(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0_.(用题中所给字母表示)(2)小球初速度的测量值为_m/s.